EP1964971A2

EP1964971A2 - Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere aus Papier oder Karton

Info

Publication number: EP1964971A2
Application number: EP07150128A
Authority: EP
Inventors: Stefan Reich; Bernd Riepenhausen
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-12-19
Publication date: 2008-09-03
Also published as: DE102007009702A1; EP1964971A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn (7), insbesondere aus Papier oder Karton in einer Bahn-Herstellungsmaschine (1) aufweisend folgende Schritte: - Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch mit einem Stoffauflauf (2) und einer Siebpartie (3); - Entwässerung in einer Pressenpartie (4); - Vortrocknung (6), um die gebildete Faserstoffbahn (7) zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen; - Beschichtung wenigstens einer Seite (7a, 7b) der Faserstoffbahn (7); - Nachtrocknung (8) und - Aufrollung (9) der Faserstoffbahn (7). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einem online-Prozess wenigstens eine Bahnseite (7a, 7b) der Faserstoffbahn (7) mindestens dreifach mit Auftragsschichten (11, 17, 18) versehen wird, wobei zumindest die beiden letzten Auftragsschichten (17, 18) mit einem 1:1-Auftragswerk (15) in direkter Weise und ohne Zwischentrocknung, d.h. nass in nass aufgebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn, insbesondere aus Papier oder Karton mit den folgenden Schritten: Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch mit einem Stoffauflauf und einer Siebpartie; Entwässerung in einer Pressenpartie; Vortrocknung, um die gebildete Faserstoffbahn zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen; Beschichtung wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn; Nachtrocknung und Aufrollung der Faserstoffbahn.
Derartige Verfahren sind zur Herstellung verschiedener Papier- oder Kartonsorten in der Praxis üblich.
Sollen Spezialpapiere hergestellt werden, werden in online oder in offline-Streichanlagen zumeist direkte Streichverfahren mit konventionellen, sogenannten Rakelstreicheinrichtungen (das einer Auftragsdüse nachgeschaltete Rakelelement kann dabei eine Klinge bzw. Blade oder eine Rollrakel sein) verwendet.
Es kommen aber auch indirekte Streichverfahren, wie das Filmstreichen in Betracht. Hierbei wird das Auftragsmedium mit einem Auftragsaggregat auf die Oberfläche einer Auftragswalze aufgebracht und bildet hier einen Film. Diese Auftragswalze bildet mit der zu beschichtenden Faserstoffbahn einen Nip, in dem dieser Film auf die Beschichtungsseite der Bahn übertragen wird.
In vielen Fällen soll eine Mehrfachbeschichtung erfolgen.
Seit geraumer Zeit versucht man ein neues Verfahren, nämlich das 1:1-Verfahren anzuwenden. Im Gegensatz zu den genannten konventionellen Verfahren mit den entsprechenden Rakel- oder Film- Streicheinrichtungen, braucht nämlich beim 1:1-Verfahren das Auftragsmedium nur in der Menge aufgetragen zu werden, die auf der Faserstoffbahn verbleiben soll. Man spart dadurch Auftragsmedium, Energie für die Rückführung von überschüssigem Medium und auch besagte Rakeleinrichtungen für das Dosieren der Auftragsschicht. Außerdem wird beim 1:1- Auftrag die Faserstoffbahn geschont, weil der Auftrag des Mediums kontaktlos erfolgt. Das Auftragsmedium wird dazu entweder in einem Sprühverfahren, beispielsweise mit einem Freistrahldüsen- Auftragswerk, beispielsweise mit der in der US 5,603,767 (U5210) beschriebenen Lösung, oder in einem Vorhangstreichverfahren mit einem Vorhang- Auftragswerk bzw. Curtain Coater aufgetragen. Letzterer Coater einschließlich Verfahren ist beispielsweise in der WO 98/48112 (PU8022) beschrieben.
Beim Rakelstreichen - offenbart beispielsweise in der DE- A1- 42 30 276 (U4964)-erzielt man durch einen "Einebnungseffekt" des Rakelelementes eine hohe Oberflächenglätte, die allerdings zu Lasten einer gleichmäßigen Abdeckung geht. Außerdem besteht die erhöhte Gefahr von Abrissen der Bahn im Bereich des Rakelelementes. Zudem ist der Strichgewichtsbereich relativ eng begrenzt.
Ein Vorhang- Auftragswerk ist dagegen in der Lage, bei Funktionieren eines geschlossenen Vorhanges, eine einwandfreie Abdeckung auf der Beschichtungsseite der Bahn zu gewährleisten. Das verwendete Auftragsmedium, d.h. die Streichfarbe wird sehr gleichmäßig verteilt, allerdings ist die erreichte Glätte aufgrund des fehlenden Egalisierelementes (Rakelelementes) für bestimmte Zwecke häufig nicht ausreichend.
Soll die Faserstoffbahn bzw. Papiere mehrfach beschichtet werden, so wird die Bahn bislang mehrmals durch die Streichanlage gefahren, was sehr aufwändig ist. Dies bedeutet auch Produktionsausfälle durch Wickelverluste (Kernausschuss, Restschwarte usw.) und bedeutet eine insgesamt niedrigere Produktivität.
Dabei ist eine gute Runnability, d.h. Bahnlaufeigenschaften wichtig, da das Verfahren bzw. der Herstellungsprozess online stattfinden soll. Die bei bisherigen Verfahren eingesetzten Bladecoater (Klingenauftragseinrichtungen) verursachten häufig Bahnabrisse. Diese Abrisse sind gerade in online-Prozessen unerwünscht, weil bei jedem Abriss nicht nur die Produktion in der Veredelungssektion ausfällt, sondern auch gleichzeitig die der Papiermaschine.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein online- Verfahren und eine Maschine zur Herstellung einer gestrichenen Faserstoffbahn, insbesondere für ein Spezialpapier anzugeben, welches bzw. welche eine hohe Qualität der Auftragsschicht ermöglicht und dennoch eine hohe Produktivität hat.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Verfahren gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird das Verfahren durchgeführt, indem wenigstens eine Bahnseite der Faserstoffbahn mindestens dreifach mit Auftragsschichten versehen wird, wobei zumindest die beiden letzten Auftragsschichten mit einem 1:1-Auftragswerk in direkter Weise aufgebracht werden und dieser Prozess online und ohne Zwischentrocknung, d.h. nass in nass, durchgeführt wird.
Dadurch wird eine besonders gute Abdeckung und insgesamt eine überaus hohe Produktivität erreicht.
Die Erfinder haben erkannt, dass wenn die beiden letzten Auftragsschichten mit einem 1:1-Auftragswerk aufgebracht werden, sich insbesondere die Kosten für eine ansonsten recht hochwertige und teure Funktionsschicht (bei Spezialpapieren erforderlich) reduzieren lassen.
Besonders vorteilhaft in diesem Zusammenhang ist, wenn die letzten beiden Auftragsschichten mit einem Vorhang-Auftragswerk aufgebracht werden. Dadurch hat man die Möglichkeit, die besagte Funktionsschicht, aber auch eine Deckschicht, letztere z.B. als Schutzschicht, zugleich aufbringen zu können, ohne dass die Bahn mehrmals die Streichmaschine durchfahren muss. Dadurch spart man Zeit, Kosten und vermeidet Wickelverluste sowie Abrissgefahren. Die Runnability und Produktivität sind außerordentlich hoch. Zugleich wird die Funktionalität des Produktes verbessert.
Vorteilhaft ist außerdem, wenn als erste Auftragsschicht, d.h. als Vorstrich oder Grundschicht ein pigmenthaltiges Medium(Pigmentstrich) mit einer konventionellen Rakelstreicheinrichtung aufgebracht wird, weil damit die Bahn egalisiert und die Poren der Faserstoffbahn verschlossen werden. Dadurch erreicht man eine sehr gute Ausgangsqualität für die nachfolgenden Auftragsschichten, die nun mit dem besagten wenigsten einen 1:1- Auftragswerk aufgebracht werden können. Die sich an die mit der Rakeleleinrichtung aufgebrachte Grundschicht anschließende Funktionsschicht kann dadurch in ihrer Schichtdicke reduziert werden, wodurch außerdem Kosten gespart werden.
Dazu ist zu erwähnen, dass ein technischer Funktionsstrich im Allgemeinen wesentlich teurer ist, als ein Standard-Pigmentstrich. Ein Funktionsstrich bzw. eine Funktionsschicht kann beispielsweise eine Thermoschicht, eine NCR-Schicht oder auch eine Siliconschicht sein. Die Schicht kann auch dazu vorgesehen sein, eine Fettdichtigkeit oder Wasserfestigkeit zu bewirken.
Die letzte Schicht bzw. der die Deckschicht bildende Strich ist transparent und soll als Schutzschicht gegen Umgebungseinflüsse, Fette, Öle, Wasser Abrieb usw. dienen.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für einseitige aber auch für beidseitige Anwendungen. Bei beidseitigen Streichen wird zunächst eine Seite vorgestrichen und sofort deckgestrichen. Danach erfolgt die Beschichtung der zweiten Bahnseite in derselben Weise.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst mit einer Maschine zur Herstellung der beschichteten Faserstoffbahn. Erfindungsgemäß ist zum Aufbringen von mindestens drei Auftragsschichten auf wenigstens eine Bahnseite der Faserstoffbahn für die wenigstens zwei letzten Auftragsschichten mindestens ein 1:1-Auftragswerk, das heißt ein Vorhang-Auftragswerk und/oder ein Sprühauftragswerk ohne Anordnung einer Zwischentrocknungseinrichtung vorgesehen. Mit einem solchen 1:1-Auftragswerk lässt sich eine vollständige und besonders gleichmäßige Abdeckung der Faserstoffbahnoberfläche erzielen.
Damit im Endeffekt auch eine ansprechende Glätte erreicht werden kann, ist für die erste Auftragsschicht bzw. den Vorstrich ein konventionelles Auftragswerk in Form einer Rakelstreicheinrichtung zum direkten Auftrag oder auch ein Filmauftragswerk zum indirekten Auftragen vorgesehen. Derartige Auftragseinrichtungen sind hinlänglich bekannt und sollen an dieser Stelle deshalb nicht weiter erläutert werden.
Die Erfinder haben erkannt, dass es besonders zweckmäßig ist, für die wenigstens zwei letzten Auftragsschichten d.h. für die Aufbringung einer Funktionsschicht und einer Deckschicht, als 1:1-Auftragswerk ein Vorhang-Auftragswerk vorzusehen. Dieses Vorhangauftragswerk weist wenigstens einen oberhalb der Faserstoffbahn und von dieser beabstandet angeordneten Auftragskopf auf. Der Auftragskopf enthält wenigstens eine Mediums-Verteilkammer und wenigstens eine, mit der Verteilkammer über einen Zufuhrspalt in Verbindung stehende Auftrags- bzw. Abgabedüse für einen an die darunter laufende Faserstoffbahn abzugebenden Auftragsmedium- Vorhang.
Als Vorhang- Auftragswerk eignen sich verschiedene Varianten.
Eine erste Variante kann darin bestehen, dass ein einziger Auftragskopf mit parallelen Verteilkammern angeordnet ist. Aus jeder Verteil kammer für das verwendete Auftragsmedium zweigt ein Zufuhrspalt ab. Die Zufuhrspalte vereinen sich am Austritt der Auftragskopfes in einer gemeinsamen Abgabedüse zur Abgabe eines doppelschichtigen Auftragsmedium- Vorhanges. Diese Ausführung wird vom Unternehmen der Anmelderin als "Twin-Ausführung" bezeichnet.
Eine weitere Variante kann darin bestehen, dass das Vorhang- Auftragswerk zwei parallel in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, hintereinander angeordnete Auftragsköpfe aufweist, die je eine Zufuhrkammer, je einen Zufuhrspalt und je eine Abgabedüse zur Abgabe je eines einschichtigen Auftragsmedium- Vorhanges enthalten. Die beiden Vorhänge legen sich erst auf der Faserstoffbahn als Doppelschicht ab. Diese Ausführung wird vom Unternehmen der Anmelderin als "Tandem- Ausführung" bezeichnet.
Eine weitere Variante kann darin bestehen, dass das Vorhang- Auftragswerk zwei zueinander höhenversetzte, parallel in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, hintereinander angeordnete Auftragsköpfe mit je einer Zufuhrkammer, je einem Zufuhrspalt und je einer Abgabedüse zur Abgabe je eines einschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges aufweist.
Unterhalb dieser einschichtigen Vorhänge ist eine schräg gestellte Auffangplatte angeordnet, auf der sich die besagten Vorhänge übereinander ablegen und zu einer Doppelschicht führen, die danach einen doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhang bildet, der sich ebenfalls wie bei der ersten Variante als Doppelschicht auf der Oberfläche der Faserstoffbahn ablegt.
Eine weitere Variante kann auch darin bestehen, dass das Vorhang-Auftragswerk zwar einen einzigen Auftragskopf aber mit zueinander höhenversetzten, parallelen Verteilkammern aufweist. Deren daraus abzweigende Zufuhrspalte verlaufen nach oben in Richtung einer schräggestellten Ablaufebene bzw. Gleitfläche, auf der sich das jeweils austretende Auftragsmedium zu einer Doppelschicht vereint und dadurch einen doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhang bildet. Dieser doppelschichtige Vorhang legt sich in Laufrichtung der Faserstoffbahn ebenfalls wieder auch als Doppelschicht, also der vorher beschriebenen Funktionsschicht und Deckschicht auf der Faserstoffbahn ab.
Hinsichtlich der Oberflächenqualität ist es zweckmäßig, wenn vor und/oder nach dem ersten Auftragswerk und/oder vor der Aufrollung am Ende der Maschine eine Glätteinrichtung angeordnet ist.
Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9 und der Maschine gemäß der Ansprüche 10 bis 17 lassen sich erstmals Spezialpapiere mit großer Produktivität herstellen.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es zeigt:

Figur 1:: in schematischer Darstellung eine Gesamtmaschine zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn
Figur 2 bis 5:: in schematischer Darstellung Varianten eines für das erfindungsgemäßen Verfahrens verwendetes Vorhang-Auftragswerk

In den Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen auch gleiche Bauteile.
Die Figur 1 soll darstellen, dass die Herstellung und die Veredelung der Faserstoffbahn in einem online-Prozess erfolgt. In der Figur 1 sind innerhalb der Faserstoffbahn-Herstellungsmaschine 1 die bekannten Verfahrensschritte bzw. Maschinenkonfigurationen 2 bis 6 nur grobschematisch als Box dargestellt und bedeuten:

Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch, mit einem Stoffauflauf 2 und einer Siebpartie 3, Entwässerung in einer Pressenpartie 4, Vor-Trocknung in einer aus Trockenzylindern 5 bestehenden Vor-Trockenpartie 6, um die gebildete Faserstoffbahn 7 zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen, eine Nachtrockenpartie 8 und die Aufrollung 9 der fertigen, beschichteten Faserstoffbahn 7, die damit weiteren Verarbeitungsprozessen, wie Längsschneiden in einzelne Bahnrollen und/oder Formate und einer späteren Bedruckung oder dergleichen zur Verfügung steht. Dabei kann von der Siebpartie 3 (Former, bzw. Gap-Former) bis hin zu einer Impingement-Trocknung mit Heißluft die Bahn 7 gestützt geführt werden. Bei der Pressenpartie 4 kann eine Schuhpresse oder eine Tandem-Nipco-Presse oder eine mit Centerbelt betriebene Duo-Centri-Nipcoflexpresse verwendet werden.

Im gewählten Beispiel erfolgt im Anschluss an die Vortrocknung 6 und gegebenenfalls im Anschluss an eine gewünschte Vorglättung 10 mit wenigstens einem Ein-Nip-Kalander eine Dreifach- Beschichtung derselben Bahnseite. Dafür wird zunächst die Aufbringung einer ersten Auftragsschicht 11 auf direktem Wege vorgenommen. Hierzu dient eine Rakelstreicheinrichtung 12. Diese besteht im Beispiel aus einem der Beschichtungsseite 7a zugeordneten Auftragsaggregat 12.1 mit Klingen- oder Rollrakel als Egalisier- bzw. Dosierelement 12.2 sowie aus einer die Faserstoffbahn 7 an der Gegenseite 7b beim Beschichten stützenden Gegenwalze 12.3. Es wird hier Leim oder Stärke zur Penetrierung und Stärkung der Faserstoffbahn 7 oder aber auch eine pigmenthaltige Streichfarbe zum Zwecke der Erreichung einer guten Bedruckbarkeit der Bahnseite 7a verwendet. Mit der Streicheinrichtung 12 wird zugleich eine Einebnung und ein Verschließen der Poren der Faserstoffbahn 7 und wie gesagt eine Verbesserung der optischen Eigenschaften erreicht. Gleichzeitig liegt nun eine sehr gute Ausgangsqualität der Bahnoberfläche für die nachfolgenden zwei (gegebenenfalls auch noch weiteren) Auftragsschichten vor.
Im Anschluss an eine Zwischentrocknung 13 und gegebenenfalls an eine weitere Zwischenglättung 14 wird anschließend mit wenigstens einem sogenannten 1:1-Auftragswerk 15 wenigstens ein die Bahn vollständig abdeckender Konturstrich aufgebracht.
Im gewählten Beispiel ist zur Aufbringung der folgenden zwei Konturstriche bzw. Schichten ein Vorhang-Auftragswerk 16 vorgesehen, was in Figur 1 mit zwei Vorhang-Auftragsköpfen 16.1 angedeutet sein soll. Die beiden Auftragsköpfe 16.1 sind oberhalb und im Abstand zur Faserstoffbahn 7 angeordnet und könnten also Teil eines einzigen Auftragswerkes 16 sein oder auch zwei hintereinander angeordnete Auftragswerke 16 darstellen. Mit Ihnen soll eine Funktionsschicht 17 und als Abschluss eine Schutzschicht 18 gegen Umgebungseinflüsse auf die Bahn 7 aufgebracht werden. Aufgrund der erfolgten Egalisierung mit dem Auftragswerk 12 kann die anschließende Funktionsschicht 17 in ihrer Schichtdicke reduzierter ausfallen, wodurch Kosten gespart werden.
Der Funktionsstrich bzw. die Funktionsschicht 17 kann beispielsweise eine Thermoschicht, eine NCR-Schicht, eine Siliconschicht etc. sein. Die Schicht kann auch dazu vorgesehen sein, eine Fettdichtigkeit oder Wasserfestigkeit zu bewirken.
Die letzte Schicht bzw. der die Deckschicht bildende Strich ist transparent und soll als Schutzschicht 18 gegen Umgebungseinflüsse, Fette, Öle, Wasser Abrieb usw. dienen.
Dazu können, wie die folgenden Figuren 2 bis .5 zeigen, die Auftragsköpfe 16.1 folgendermaßen ausgebildet sein bzw. wirken:

Figur 2 zeigt eine erste Variante. Angeordnet ist hier ein einziger Auftragskopf 16.1 mit parallelen Verteilkammern 16a. Aus jeder Verteilkammer 16a für das verwendete Auftragsmedium M bzw. M1 zweigt ein Zufuhrspalt 16b ab. Die Zufuhrspalte 16b vereinen sich am Austritt der Auftragskopfes 16.1 in einer gemeinsamen Abgabedüse 16c zur Abgabe eines doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges16 D.
In Figur 2 ist in gepunkteter Linie die Deckschicht, d.h. die Schutzschicht 18 (resultierend aus der rechten, gezeichneten Verteilkammer) und in gestrichelter Linie die aus der linken Verteilkammer resultierende Funktionsschicht 17 dargestellt, die gemeinsam auf der Faserstoffbahn die Doppelschicht DS bilden.
Figur 3 zeigt eine zweite Variante. Diese besteht darin, dass das Vorhang-Auftragswerk 16 zwei parallel in Laufrichtung der Faserstoffbahn gesehen, hintereinander angeordnete Auftragsköpfe 16.1 aufweist, die je eine Verteilkammer 16a, je einen Zufuhrspalt 16b und je eine Abgabedüse 16c zur Abgabe je eines einschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges 16E enthalten. Die beiden Einzelvorhänge 16 E legen sich erst auf der Faserstoffbahn als Doppelschicht DS ab.
In Figur 3 ist ebenfalls wie bei Figur 2 in gepunkteter Linie die Deckschicht, d.h. die Schutzschicht 18 (resultierend aus dem rechten Auftragskopf und der rechten Verteilkammer) und mit gestrichelter Linie die aus dem linken Auftragskopf bzw. der linken Verteilkammer resultierende Funktionsschicht 17 dargestellt.
Figur 4 zeigt eine dritte Variante. Hierbei ist gezeigt, dass das Vorhang-Auftragswerk 16 zwei zueinander höhenversetzte, parallel in Laufrichtung L der Faserstoffbahn 7 gesehen, hintereinander angeordnete Auftragsköpfe 16.1 ebenfalls wieder mit je einer Zufuhrkammer 16a, je einem Zufuhrspalt 16b (beides hier aus Vereinfachungsgründen nicht eingezeichnet) und je einer Abgabedüse 16c zur Abgabe je eines einschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges 16E aufweist.
Unterhalb dieser einschichtigen Vorhänge 16E ist eine schräg gestellte Auffangplatte 20 angeordnet. Auf dieser Platte 20 legen sich die besagten Einzelvorhänge 16E übereinander ab und bilden eine Doppelschicht DS_P (wobei das P für Platte steht), die danach einen doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhang 16D bildet, der sich ebenfalls wie bei der Variante gemäß Figur 1 als Doppelschicht DS auf der Oberfläche der Faserstoffbahn 7 ablegt.
Figur 5 zeigt eine vierte Variante. Hier weist das Vorhang-Auftragswerk 16 vom Typ eines sogenannten "Slide-Coaters", die auch "Slide Die" bezeichnet wird, zwar wieder nur einen einzigen Auftragskopf 16.1 auf, hat aber zueinander höhenversetzte, parallele Verteilkammern 16a. Im Beispiel sind zwei Verteilkammern gezeichnet. Es könnten bei weiteren Auftragsschichten auch noch entsprechend mehr sein. Die von den Verteilkammern 16a abzweigenden Zufuhrspalte 16b verlaufen nach oben in Richtung einer schräg nach unten verlaufenden Ablaufebene bzw. Gleitfläche 21, auf der sich das jeweils austretende Auftragsmedium zu einer Mehrfachschicht zu einer Doppelschicht DS_G vereint und ebenfalls wieder einen doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhang 16D bildet. Dieser doppelschichtige Vorhang 16D legt sich ebenfalls wieder als Doppelschicht DS auf die Bahnseite 7a ab.
Aufgrund der Ausgestaltung des Auftragskopfes ist bei dieser Ausführungsform das aus der linken Verteilkammer resultierende Medium nun die Deck- bzw. Schutzschicht 18 und das aus der rechten Verteilkammer resultierende Medium die Funktionsschicht 17 bei gleicher Bahnlaufrichtung L, wie bei den vorherigen Figuren 2 bis 4 angegeben.

In den Figuren 2 bis 5 sind alle aus der rechten Verteilkammer 6a resultierenden Medien gepunktet und die aus der linken Kammer resultierenden gestrichelt gezeichnet, Deshalb ist in Figur 5 im Gegensatz zu den Figuren 2 bis 4 die Funktionsschicht 17 hier in gepunkteter Linie und die Deck- bzw. Schutzschicht 18, in gestrichelter Linie angegeben.
Im Anschluss an diese Mehrfachbeschichtung (hier im Beispiel ist es, wie beschrieben eine Dreifach-Beschichtung) folgt die oben erwähnte Nachtrocknung mit Impingement-Trocknern und Trockenzylindern bestehende und schon benannte Nachtrockenpartie 8 und die benannte Aufrollung 9 der fertigen Faserstoffbahn. Gewünschtenfalls kann vor der Aufrollung noch eine nicht dargestellte Nachglättung 19 mit Einzelnip-Kalandern oder einem Multinip-Kalander, beispielsweise einem an sich bekannten Janus-Kalander, erfolgen.
Insgesamt wird mit den einzelnen Auftragsschichten 11, 17 und 18 insgesamt ein hohes Strichgewicht zwischen 30 und 120 g/m², bevorzugt 70 bis 120 g/m², erreicht, wodurch eine besonders gute Abdeckung über die gesamte Bahnbreite möglich wird.

Bezugszeichenliste

1: Faserstoffbahn-Herstellungsmaschine
2: Stoffauflauf
3: Siebpartie
4: Pressenpartie
5: Trockenzylinder
6: Vor-Trockenpartie
7: Faserstoffbahn
7a: Beschichtungsseite
7b: Gegenseite
8: Nachtrockenpartie
9: Aufrollung
10: Vorglättung
11: erste Auftragsschicht
12: Rakelstreicheinrichtung
12.1: Auftragsaggregat
12.2: Egalisier- bzw. Dosierelement
12.3: Gegenwalze
13: Zwischentrocknung
14: Zwischenglättung
15: 1:1-Auftragswerk
16: Vorhang-Auftragswerk
16.1: Vorhang-Auftragskopf
16a: Verteilkammer
16b: Zufuhrspalt
16c: Abgabedüse
16D: doppelschichtiger Auftragsmedium-Vorhang
16E: Einzel- bzw. einschichtiger Vorhang
17: Funktionsschicht
18: Deck- bzw. Schutzschicht
19: Nachglättung
20: schräge Platte
21: Ablaufebene bzw. Gleitfläche

L: Laufrichtung
M, M1: Auftragsmedium
DS: Doppelschicht
DS_P: Doppelschicht-Platte
DS_G: Doppelschicht-Gleitfläche

Claims

Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn (7), insbesondere aus Papier oder Karton in einer Bahn-Herstellungsmaschine (1) aufweisend folgende Schritte:
- Bahnbildung aus einem Faserstoffgemisch mit einem Stoffauflauf (2) und einer Siebpartie (3);

- Entwässerung in einer Pressenpartie (4);

- Vortrocknung (6), um die gebildete Faserstoffbahn (7) zumindest bis auf einen Restfeuchtegehalt zu trocknen;

- Beschichtung wenigstens einer Seite (7a, 7b) der Faserstoffbahn (7);

- Nachtrocknung (8) und

- Aufrollung (9) der Faserstoffbahn (7);
dadurch gekennzeichnet, dass
in einem online-Prozess wenigstens eine Bahnseite (7a, 7b) der Faserstoffbahn (7) mindestens dreifach mit Auftragsschichten (11, 17, 18) versehen wird, wobei zumindest die beiden letzten Auftragsschichten (17, 18) mit einem 1:1-Auftragswerk (15) in direkter Weise und ohne Zwischentrocknung, d.h. nass in nass aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Auftragsschicht (11) und /oder eine weitere bzw. zweite Auftragsschicht mit konventionellen Verfahren, d.h. mit einem Filmauftragswerk in indirekter Weise und/ oder mit einer Rakelstreicheinrichtung (12) in direkter Weise aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Auftragsschicht (11) und/oder die weitere bzw. zweite Auftragsschicht ebenfalls mit einem 1:1-Auftragswerk (15) in direkter Weise aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Auftragsschicht (11) ein pigmenthaltiger Vorstrich, eine mittlere Auftragsschicht (17) eine Funktionsschicht und die letzte Auftragsschicht (18) eine Deck- bzw. Schutzschicht darstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
zunächst die erste Bahnseite (7a) mehrschichtig gestrichen wird und danach bei gewünschter beidseitiger Behandlung die zweite Bahnseite (7b) auf dieselbe Weise beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Auftragsschichten insgesamt oder pro Bahnseite (7a, 7b) zwischen 30 und 120 g/m², bevorzugt zwischen 70 und 120 g/m², betragen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
damit eine Spezialpapierbahn hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
als 1:1-Auftragswerk (15) ein Vorhangstreich-Auftragswerk (16.1) oder ein Sprühauftragswerk Verwendung findet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
entweder vor dem Vorstrich bzw., der ersten Auftragsschicht (11) und /oder nach dem Vorstrich bzw. der ersten Auftragsschicht (11) und/oder vor der Aufrollung (9) eine Glättung (10, 19) der Faserstoffbahn vorgenommen wird.
Maschine zur Herstellung einer beschichteten Faserstoffbahn (7), insbesondere aus Papier oder Karton, aufweisend einen Stoffauflauf (2) und eine Siebpartie (3), eine Pressenpartie (4), eine Vortrocknung (6), mindestens eine Einrichtung zur Beschichtung wenigstens einer Seite der Faserstoffbahn (7), eine Nachtrocknung (8) und Aufrollung (9),
gekennzeichnet durch
zum Aufbringen von mindestens drei Auftragsschichten (11, 17, 18) auf wenigstens eine Bahnseite (7a, 7b) der Faserstoffbahn (7) für die wenigstens zwei letzten Auftragsschichten (17, 18) mindestens ein 1:1-Auftragswerk (15), das heißt ein Vorhang-Auftragswerk (16) und/oder ein Sprühauftragswerk ohne Anordnung einer Zwischentrocknungseinrichtung vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 10,
gekennzeichnet dadurch, dass
für die erste Auftragsschicht (11) bzw. den Vorstrich ein konventionelles Auftragswerk, wie eine Rakelstreicheinrichtung (12) zum direkten Auftrag oder ein Filmauftragswerk zum indirekten Auftragen vorgesehen ist.
Maschine nach Anspruch 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die wenigstens zwei letzten Auftragsschichten (17, 18), d.h. für eine Funktionsschicht (17) und eine Deck- bzw. Schutzschicht (18), als 1:1-Auftragswerk (15) ein Vorhang- Auftragswerk (16.1) mit wenigstens einem oberhalb der Faserstoffbahn (7) und von dieser beabstandet angeordneten Auftragskopf (16.1) vorgesehen ist, wobei der Auftragskopf (16.1) wenigstens eine Mediums-Verteilkammer (16a) und wenigstens eine, mit der Verteilkammer (16a) über einen Zufuhrspalt (16b) in Verbindung stehende Auftrags- bzw. Abgabedüse (16c) für einen an die darunter laufende Faserstoffbahn (7) abzugebenden Auftragsmedium-Vorhang (16D, 16E) enthält.
Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vorhang-Auftragswerk (16) einen einzigen Auftragskopf (16.1) mit parallelen Verteilkammern (16a), deren daraus abzweigende Zufuhrspalte (16b) sich in einer gemeinsamen Abgabedüse (16c) zur Abgabe eines doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges (16D) vereinen.
Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vorhang-Auftragswerk (16) zwei parallel in Laufrichtung (L) der Faserstoffbahn (7) gesehen, hintereinander angeordnete Auftragsköpfe (16.1) mit je einer Verteilkammer (16a), je einem Zufuhrspalt (16b) und je einer Abgabedüse (16c) zur Abgabe je eines einschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges (16E) aufweist.
Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vorhang-Auftragswerk (16) zwei zueinander höhenversetzte, parallel in Laufrichtung (L) der Faserstoffbahn (7) gesehen, hintereinander angeordnete Auftragsköpfe (16.1) mit je einer Verteilkammer (16a), je einem Zufuhrspalt (16b) und je einer Abgabedüse (16c) zur Abgabe je eines einschichtigen Auftragsmedium-Vorhanges (16E) aufweist, wobei unterhalb dieser einschichtigen Vorhänge (16E) eine schräg nach unten abfallende Auffangplatte (20) angeordnet ist, auf der sich die besagten Vorhänge (16E) zu einer Doppelschicht (DS_P) vereinen und einen doppelschichtigen Auftragsmedium-Vorhang (16D) bilden.
Maschine nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Vorhang-Auftragswerk (16) einen einzigen Auftragskopf (16.1) mit zueinander höhenversetzten, parallelen Verteilkammern (16a) aufweist, deren daraus abzweigende Zufuhrspalte (16b) nach oben in Richtung einer schräggestellten Ablaufebene bzw. Gleitfläche (21) verlaufen, auf der sich das jeweils austretende Auftragsmedium (M, M1) zu einer Doppelschicht (DS_G) vereint und dadurch einen doppelschichtigen Auftragsmedium- Vorhang (16D) bildet.
Maschine nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor und/oder nach dem ersten Auftragswerk (12) und/oder vor der Aufrollung (9) eine Glätteinrichtung (10, 19) angeordnet ist.
Spezialpapier Papier,
dadurch gekennzeichnet, dass
es mit einem Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 9 und in einer Maschine gemäß der Ansprüche 10 bis 17 hergestellt worden ist.